合安高速改擴建工程AM-25柔性基層試驗段鋪筑研究

楊 銳,黃秋樂,卓建平,葉 生

（1.安徽交通職業技術學院土木工程系,安徽 合肥 230000; 2.安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230000）

0 引言

在工程大規模施工前，通常要先鋪筑試驗段。通過鋪筑試驗段可以確定施工期間人員配置、機械、設備的最佳組合方式及協調性[1]；確定拌和時間、拌和溫度、拌和計量系統的準確性；確定松鋪系數、攤鋪溫度、攤鋪速度等工藝、壓實方案等[2]。

在完全滿足施工質量要求的情況下，試驗段所取得的技術參數可以作為開展大規模施工的依據[3]。

1 項目概況

京臺國家高速公路安徽省方興大道至馬堰段改擴建工程起自合肥濱湖新區京臺國家高速公路方興大道互通式立交，接已改擴建完成的京臺國家高速公路小西沖至方興大道段，全長約51 km。

該項目施工單位根據施工人員、設備和基層工作面準備情況及瀝青柔性基層（AM-25）首件制準備會確定的施工方案，在所有施工條件具備情況下，進行了瀝青柔性基層AM-25 試驗段施工鋪筑工作。試驗段樁號為左幅K1083+130～K1083+480，采用AM-25 瀝青柔性基層，厚8 cm、寬10.93 m。

2 試驗段鋪筑

2.1 原材料及配合比

該次試驗段所用原材料均為經中心試驗室及駐地辦檢測的合格產品，配合比采用實驗確定的最佳生產配合比。生產過程中全程監控，確保混合料生產質量的穩定性。

2.1.1 瀝青

該項目AM-25 瀝青混凝土采用河南普天交通科技有限公司的基質瀝青，針入度等指標見表1，其余指標均滿足設計要求[4]。

表1 基質瀝青質量檢測結果及技術要求表

2.1.2 粗集料粗集料采用自加工方式生產石灰巖，表面粗糙，形狀接近立方體。試驗指標見表2，均滿足要求。

表2 粗集料試驗指標

2.1.3 細集料

細集料采用項目自加工方式生產的機制砂，砂當量等指標見表3，顆粒級配及各項技術指標均滿足招標文件要求。

表3 細集料試驗指標

2.1.4 填料

填料采用青陽縣佳德環保材料有限公司生產的礦粉，經試驗室檢測塑性指數4.0%，親水系數0.8，表觀相對密度2.706，其余各項技術指標均滿足招標文件要求。

2.1.5 配合比

目標配合比采用實驗后優化的AM-25 瀝青碎石目標配合比，1#（19～26.5 mm）∶2#（9.5～19 mm）∶3#（4.75～9.5 mm）∶4#（2.36～4.75 mm）∶5#（0～2.36 mm）：礦粉∶RAP（15～30）∶RAP（5～15）=40%∶12%∶9%∶4%∶4%∶1%∶10%∶20%，選取的油石比為3.4%。

在目標配合比的基礎上，通過試驗室室內試驗與拌和站取樣試驗，綜合確定AM-25 生產配合比為1# 倉（22～31 mm）∶2#倉（16～22 mm）∶3#倉（11～16 mm）∶4#倉（6～11 mm）∶5#倉（3～6 mm）∶6#倉（0～3 mm）∶RAP（15～30） ∶ RAP（5～15）∶礦粉=38%∶8%∶8%∶7%∶4%∶4%∶10%∶20%∶1%，油石比為3.4%。

2.2 瀝青混合料拌和與運輸

2.2.1 瀝青混合料拌和

開盤后，未加瀝青前進行白料的溫度檢測，檢測溫度符合要求后加入瀝青拌和，并對第一盤瀝青混合料進行溫度和外觀的檢測，檢測合格后進行料車的裝運工作。

混合料拌和應控制好溫度，每車都要檢測。瀝青加熱溫度控制在160～165 ℃，礦料加熱溫度控制在175～185 ℃，出廠溫度控制在145～170 ℃，低于145 ℃或高于195 ℃應廢棄。通過試拌確定拌和時間，每鍋至少45 s。

瀝青混合料質量由質量檢驗員把關，除了溫度檢測，還應檢驗混合料外觀、重量等，同時按要求對混合料進行取樣試驗。

2.2.2 瀝青混合料運輸

該次試驗段運輸車輛采用13 輛載重40 t 以上的自卸車。施工過程中未出現停工等料情況。運輸車輛在施工前由后場負責人進行車廂檢查，確保車廂內徹底清理干凈。車廂底板和側板應均勻噴涂一層隔離劑以防止瀝青與車廂板黏連。

為保溫、防塵土污染，在運料車上覆蓋帆布，車廂側面也采用帆布包覆，以防表面溫度散失過快，帆布的大小能確保覆蓋整車混合料。為減少粗細集料離析現象，運料車裝料時應前、后、中移動。

運料車到前場后，卸料前揭開帆布檢查溫度和外觀。運輸車輛從拌和站出發到施工現場運距約為18 km，運輸時間最短為35 min。經檢測，平均到場溫度為165～175 ℃，由于保溫措施良好，行車途中溫度損失不大，平均損失為2～3 ℃。

車輛運輸在上跨橋轉入施工現場處設置專人進行交通指揮，保證交通安全。

2.3 瀝青混合料攤鋪

攤鋪機根據現場情況，采取一臺攤鋪機，拼寬10.93 m 進行攤鋪。嚴格按照施工方案進行施工[5]。

（1）攤鋪時松鋪系數參考以往同類型施工經驗暫按1.23 進行控制，松鋪系數按壓實段測量20 個斷面，每個斷面測3 個點進行布設。

（2）攤鋪機在攤鋪前檢查攤鋪機各部分運轉情況，而且以后施工中每天開工前堅持重復此項工作。前場技術人員對混合料進行溫度的測溫工作，符合規范要求方能進行攤鋪施工。

（3）混合料表面應略高于螺旋布料器的2/3，避免攤鋪層離析。應設專人負責鏟除局部粗集料“窩”，以減少離析。積極采取相應措施，不得頻繁攏料，攏料頻率不高于3 車/次。混合料在卸料過程中適當速度頂升，減少混合料卸料離析現象。攤鋪機收斗次數要進行嚴格限制，避免收斗離析。

（4）攤鋪速度應與供料速度保持平衡，連續、穩定、均勻地攤鋪。攤鋪過程中由于種種原因停機超過1 h，必須做施工縫處理。

2.4 瀝青混合料碾壓

瀝青混合料的壓實是保證瀝青層質量的重要環節。碾壓設置分區，分初壓區（穩壓區）、復壓區、終壓區，并用標志牌標識清楚，以便壓路機操作手容易辨識。機械按順序停放就位，下墊設土工布，保證碾壓設備與工作面的接觸面干凈，機械設備按順序依次停好。將壓路機進行編號，明確每臺壓路機的施工范圍和碾壓先后順序。

該次試驗段碾壓溫度為：初壓溫度控制在155 ℃以上，復壓溫度控制在130～150 ℃，終壓溫度控制在80～125 ℃。根據施工方案，采取兩種碾壓方案，前150 m 采取碾壓方案一（見表4），后200 m 采取碾壓方案二（見表5）。

表4 機械組合和壓實工藝（壓實方案一）表

表5 機械組合和壓實工藝（壓實方案二）表

2.4.1 前150 m 碾壓方案

初壓：攤鋪15 m 后，壓路機開始碾壓，雙鋼輪1 號機緊跟攤鋪機從中間位置向路緣帶采取去靜回振（高頻、低幅）的方式碾壓一遍，重疊1/3 輪寬，速度2～3 km/h；雙鋼輪2 號機和1 號機碾壓方式一樣，兩臺壓路機碾壓區域中間連接部位要形成重疊碾壓，避免出現漏壓現象[6]。

復壓：復壓采用四臺輪胎壓路機進行，其中雙鋼輪后跟隨兩臺輪胎壓路機，后兩臺壓路機緊隨，形成階梯碾壓，每臺壓路機壓實不少于2 遍，碾壓速度3～5 km/h，疊輪1/3。

終壓：采用1 臺雙鋼輪壓路機，速度3～6 km/h。待溫度降至125 ℃以下后，靜壓兩遍收光，直至消除輪跡。

2.4.2 后200 m 碾壓方案

初壓：采用兩臺輪胎壓路機緊跟碾壓，碾壓速度2～3 km/h，重疊1/3 輪寬。

復壓：采用兩臺雙鋼輪壓路機去靜回振2 遍，而后2 臺輪胎壓路機緊跟碾壓各2 遍，形成階梯碾壓。碾壓速度3～5 km/h，重疊1/3 輪寬。

終壓：采用1臺雙鋼輪壓路機靜壓2遍，直至消除輪跡。

3 檢測結果及分析

（1）第一種碾壓方案：壓實度共檢測2 點，壓實度平均為98.9%，滿足要求。第二種碾壓方案：壓實度共檢測2 點，壓實度平均為99.4%，滿足要求。考慮到膠輪壓路機在第一遍碾壓時，輪胎容易粘沾瀝青混合料，易造成路面表面不均勻，影響路面平整度，故決定采用第一種碾壓方案開展以后的規模施工。壓實試驗檢測結果見表6。

表6 壓實試驗檢測結果匯總表

（2）每斷面（20 m）檢測3 個點的攤鋪前下承層標高、松鋪高程及碾壓后高程，共有57 個測點，算出松鋪系數為1.23。

（3）厚度檢測面層共取芯4 個，平均厚度8.0 cm，滿足規范及設計圖紙要求。

（4）柔性基層AM-25 瀝青混合料馬歇爾試驗結果見表7，試驗結果滿足設計規范要求。

表7 馬歇爾試驗結果

（5）熱料篩分：施工后取熱料篩分，合成后級配滿足規范要求。

（6）經取芯觀測，芯樣較密實、無孔洞，瀝青與水穩黏結較好。

4 結語

（1）建議施工采用的AM-25 生產配合比：目標配合比采用1#（19～26.5 mm）∶2#（9.5～19 mm）∶3#（4.75～9.5 mm）∶4#（2.36～4.75 mm）∶5#（0～2.36 mm）∶礦粉∶RAP（15～30）∶ RAP（5～15）=40%∶12%∶9%∶4%∶4%∶1%∶10%∶20%，選取的油石比為3.4%。

生產配合比采用1#倉（22～31 mm）∶2#倉（16～22 mm）∶3#倉（11～16 mm）∶4#倉（6～11 mm）∶5#倉（3～6 mm）∶6#倉（0～3 mm）∶RAP（15～30）∶RAP（5～15）∶礦粉=38%∶8%∶8%∶7%∶4%∶4%∶10%∶20%∶1%，油石比為3.4%。

（2）建議施工產量及作業長度：根據試驗段施工確定，拌和站產量確定為280 t/h，攤鋪機速度1.5 m/h，工作長度不宜大于2.5 km。

（3）其他施工建議：①要求現場施工人員進行分工、分區作業，固定卸料、攤鋪、碾壓區域的施工人員，責任到人，避免出現人員混亂的情況發生；②對運輸車輛進行全面檢查，未做測溫孔的車輛要求增加測溫孔，便于溫度測量；③施工時交底攤鋪機操作手，要按施工方案嚴格執行，嚴禁私自進行收斗操作；④橡膠瀝青應力吸收層碾壓時，安排膠輪機第一時間緊跟灑布車進行碎石碾壓，確保碎石碾壓的及時性。